年产30万吨苯乙烯车间粗苯乙烯精馏工段的工艺设计毕业论文.doc

年产30万吨苯乙烯车间粗苯乙烯精馏工段的工艺设计The Process Design of Distillation section of Thick Styrene for Annual Output 300000 Tons of Styrene Workshop毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容保密的论文（设计）在解密后适用本规定   作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它目录摘要 IABSTRACT II引 言 1第1章 苯乙烯生产工艺简介 21.1 乙苯催化脱氢工艺 21.2 乙苯氧化脱氢法 21.3 环氧丙烷-苯乙烯联产法 31.4 热解汽油抽提蒸馏回收法 31.5 丁二烯合成法 41.6 其它生产方法 4第2章 世界苯乙烯的生产和发展前景 52.1　世界供需分析及预测 52.2 国内外苯乙烯生产与发展状况 72.2.1国内生产企业供应分析 72.2.2产品供需现状及预测 7第3章 生产工艺的反应历程 93.1生产工艺的反应历程 93.2生产过程 93.3 精馏原理及目的 93.4 生产方法 103.5 生产控制参数及具体操作 11第4章 工艺计算 124.1 生产能力的计算 124.2 质量守恒定律 124.3苯乙烯精馏塔的物料衡算 134.3.1 投料量计算 134.3.2 脱氢过程的计算 134.3.3进出脱氢反应器的物料衡算 144.3.4冷凝油水分离阶段的物料衡算 144.3.5 粗馏塔的物料衡算 144.3.6乙苯塔的物料衡算表 154.3.7 苯乙烯精馏塔的物料衡算 154.3.8 苯∕甲苯的物料衡算 15第5章 热量衡算 175.1能量守恒定律 175.2热量计算 175.3过程效应热的计算 185.4热量衡算表 19第6章 设备设计计算与选型 216.1 苯乙烯精馏塔的设计计算 216.1.1 原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 216.1.2 原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 216.1.3 物料衡算 216.2塔板数的确定 216.2.1 理论板层数的求取 216.2.2求精馏塔的气、液相负荷 236.3精馏塔的工艺尺寸及有关物性数据的计算 246.3.1操作压力计算 246.3.2操作温度计算 246.3.3平均摩尔质量计算 246.3.4塔顶液相平均密度的计算 256.3.5液体平均表面张力计算 256.4 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 266.4.1塔径的计算 266.4.2 精馏塔有效高度的计算 276.5塔板主要工艺尺寸的计算 276.5.1 溢流装置计算 276.5.2塔板布置 296.6筛板的流体力学验算 306.6.1 塔板压降 306.6.2 液面落差 316.6.3 液沫夹带 316.6.4 漏液 316.6.5 液泛 32第7章 精馏塔工艺参数汇总 33结 论 35致 谢 36参考文献 37附 录 38年产30万吨苯乙烯车间粗苯乙烯精馏工段的工艺设计摘 要：以年产30万吨苯乙烯为生产目标，由乙苯脱氢制得苯乙烯的工艺方法，对粗苯乙烯精馏工段进行工艺设计和设备选型。

针对设计要求对整个工艺流程进行物料衡算，热量衡算，然后根据物料平衡对苯乙烯精馏塔进料量、塔顶、塔底出料量进行物料衡算，对苯乙烯精馏塔的塔高、塔顶冷凝器、塔底再沸器理论上进行了尺寸计算及选择；并且分别对精馏段、提馏段进行了校核根据热力学定律，对各设备进行热量衡算，并根据设计要求，对设备理论上进行了尺寸计算及选择，使设备满足设计要求，达到所需要的工艺条件关键词：苯乙烯 乙苯脱氢 物料衡算 热量衡算 精馏塔 工艺计算 双溢流The Process Design of Distillation section of Thick Styrene for Annual Output 300000 Tons of Styrene WorkshopAbstract: The design is based on annual output of 300000 tons of styrene, using the technical method of the reaction of ethylene and benzene alkylation to produce ethylbenzene, and ethylbenzene dehydrogenation to get styrene, thus providing the process design and equipment selection for the distillation section of thick styrene. According to the design requirements ,we carried on the material balance and energy balance for the entire process, then aiming at the material balance ,we carried on the material balance for the input quantity of ethylbenzene feeding tower and the output of tower top and bottom. Based on the laws of thermodynamics, heat balance every equipment．And in view of the design requirements and the theory of equipment, caculate the size．So as to make the equipment up to the design requirements, then achieve the process conditions.Key words: styrene ；ethylbenzene dehydrogenation ； material balance；heat balance ； process calculation；rectification38引 言苯乙烯是含有饱和侧链的一种简单芳烃，是基本有机化工的重要产品之一。

苯乙烯别名乙烯基苯，分子式：C6H5C2H3，分子量104.15，常温下苯乙烯是有辛辣味无色油状液体，易燃.密度901.9kg/m3，熔点242.5K，沸点418.2K，不溶于水，溶于乙醇、乙醚中，25℃时其溶解度为0.066%暴露于空气中逐渐发生聚合及氧化苯乙烯在空气中允许浓度为0.1ml/L，浓度过高、接触时间过长则对人体有一定的危害苯乙烯在高温下容易裂解和燃烧，苯乙烯蒸汽与空气混合能形成爆炸性混合物，其爆炸范围为1.1～6.01%（体积分数）苯乙烯是工业上合成树脂、离子交换树脂及合成橡胶等的重要单体，存在于苏合香脂（一种天然香料）中，是石化行业的重要基础原料苯乙烯的主要用途有：1．PS（聚苯乙烯）、ABS苯乙烯与丁二烯、丙烯腈共聚，其共聚物可用于生产ABS工程塑料；丙烯晴、丁二烯、苯乙烯2．丁苯胶 与丁二烯共聚可以生成乳胶（SBL）和合成橡胶（SBR）；3．AS树脂与丙烯腈共聚为AS树脂；4．其他苯乙烯也可用于生产其它树脂此外，苯乙烯还被广泛用于制药、涂料、纺织等工业由苯乙烯共聚的塑料可加工成为各种日常生活用品和工程塑料，用途极为广泛目前，其生产总量的三分之二用于生产聚苯乙烯，三分之一用于生产各种塑料和橡胶。

    第1章 苯乙烯生产工艺简介 目前，世界上苯乙烯的生产方法主要有乙苯脱氢法、乙苯氧化脱氢、环氧丙烷-苯乙烯联产法、热解汽油抽烯合成法以及丁二烯合成法等[1]1.1 乙苯催化脱氢工艺 乙苯催化脱氢是工业上生产苯乙烯的传统工艺，由美国Dow化学公司首次开发成功目前典型的生产工艺主要有Fina/Badger工艺、ABB鲁姆斯/UOP工艺以及BASF 工艺等乙苯催化脱氢法的技术关键是寻找高活性和高选择性的催化剂，一开始采用的是锌系、镁系催化剂，以后逐渐被综合性能更好的铁系催化剂所替代目前，国外苯乙烯催化剂主要有南方化学集团公司开发的Styromax-1、Styromax-2、Styromax-4以及Styromax-5型催化剂；美国标准催化剂公司推出的C-025HA、C-035、C-045型催化剂；德国BASF公司开发的S6-20、S6-20S、S6-28、S6-30催化剂；Dow化学公司开发出的D-0239E型绝热型催化剂等我国从20世纪60年代就开始进行与乙苯脱氢工艺相配套的催化剂研究目前开发成功的催化剂主要有兰州石油化工公司研究院的315、335、345、355系列催化剂；厦门大学、中国科学院大连化学物理研究所的XH、DC系列以及中国石化集团公司上海石油化工研究院的GS系列催化剂等。

兰州石化分公司研究院还从催化剂配方和制备工艺入手，开发出了以铁-钾-铈-钼-镁为主要体系的低钾型乙苯脱氢催化剂除了常见的圆柱型催化剂外，兰州化学工业公司最近还成功地将三叶型催化剂用于苯乙烯的工业生产上。